汽車檢驗(yàn)工具的設(shè)計(jì)步驟_機(jī)械/儀器_工程技術(shù)_專業(yè)信息

摘要：從汽車的結(jié)構(gòu)出發(fā)，結(jié)合實(shí)例，對小型車身沖壓件檢驗(yàn)工具設(shè)計(jì)的一般方法和步驟，以及針對檢驗(yàn)專用設(shè)計(jì)建模的新思路進(jìn)行了說明，并解決了常見問題。提出了小型檢查工具的設(shè)計(jì)。方法。關(guān)鍵字：檢查夾具設(shè)計(jì)，小型沖壓零件1簡介車身沖壓零件，子組件（通過焊接沖壓零件制成），車身框架，各種內(nèi)部零件等統(tǒng)稱為車身面板。面板的制造質(zhì)量對整體而言至關(guān)重要。汽車的質(zhì)量，特別是汽車和各種乘用車的焊接生產(chǎn)以及整車的外觀都有很大的影響，因此對其質(zhì)量進(jìn)行檢查已成為汽車不可或缺的工作。汽車制造商。在國內(nèi)，對于重要的小型沖壓零件，通常使用特殊的檢查夾具（稱為檢查夾具）作為控制工序之間產(chǎn)品質(zhì)量的主要檢查手段。美國，德國，日本和其他汽車工業(yè)高度自動化的國家已開始采用在線測試設(shè)備，以快速有效地響應(yīng)產(chǎn)品質(zhì)量問題。我國的上海大眾汽車制造有限公司于2001年推出了兩套在線檢測設(shè)備，但由于技術(shù)和管理原因，它們并未得到有效使用。而且，由于在線檢查設(shè)備的高成本和技術(shù)要求汽車檢具，在我國很難普及。適用于小型車身沖壓件的檢查。近年來，隨著汽車和客車行業(yè)的快速發(fā)展，車身面板檢查工具已在國內(nèi)汽車工業(yè)中廣泛使用。國家經(jīng)貿(mào)委已將檢查工具的生產(chǎn)能力列在車輛企業(yè)生產(chǎn)條件評估程序中。因此，操作簡便，檢測精度高的專用檢測工具的設(shè)計(jì)與制造已成為許多汽車制造商迫切需要解決的問題。

2小型沖壓件檢查工具的組成和特點(diǎn)小型沖壓件檢查工具主要由底板組件，檢查體，型材，主副定位銷和夾緊裝置（見圖1)。主要要素是工件形狀的位置（包括工件的輪廓和曲面的形狀等），具有孔，法蘭等特征。通常，將尺寸參考放置在身體坐標(biāo)系中，并分別在X，Y和Z方向上繪制100mm間隔的坐標(biāo)線，并使用底板上的參考塊和參考孔確定尺寸。車身沖壓件的大部分具有空間彎曲的表面和許多局部特征，并且具有非軸對稱和剛性差的特征。 nd支撐難以安裝和夾緊。目前，大多數(shù)車身沖壓件都由數(shù)控機(jī)床根據(jù)數(shù)字模型和預(yù)定的加工程序進(jìn)行檢查，以自動完成一次需要加工的所有表面和孔。檢查材料主要是環(huán)氧樹脂。特定檢查設(shè)計(jì)完成后，根據(jù)檢查細(xì)節(jié)確定底板組件的位置和尺寸，并在要檢查的關(guān)鍵部位設(shè)置橫截面模型。 3檢驗(yàn)工具設(shè)計(jì)的一般步驟3.1工件和具體檢驗(yàn)設(shè)計(jì)模型的建立首先要參照零件圖分析工件，初步制定檢驗(yàn)工具的設(shè)計(jì)，確定基準(zhǔn)面，不平整度。檢查工具，檢查部分，定位表面等，并簡單地繪制其二維示意圖。在檢查工具的設(shè)計(jì)中，檢查具體設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是建模，它直接影響檢查工具能否準(zhǔn)確地檢測出工件的質(zhì)量。由于自由曲面作為主體遮蓋物的特性，“逆向搜索”是當(dāng)前的通用建模方法。

反向搜索是指根據(jù)現(xiàn)有工件或物理原型構(gòu)造具有特定形狀和結(jié)構(gòu)的原型模型，使用激光掃描儀收集數(shù)據(jù)以及通過數(shù)據(jù)處理和三維重建過程的方法。我們使用激光掃描儀掃描標(biāo)準(zhǔn)工件表面，基于點(diǎn)云收集工件表面特征信息，將點(diǎn)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為車身坐標(biāo)，并使用Surfacer軟件處理該點(diǎn)信息，以獲得工件的特征曲線。工件表面，從而生成最終的自由曲面模型；同時(shí)，可以通過從點(diǎn)云到曲面的最大和最小距離來檢測生成的原型模型。應(yīng)當(dāng)注意，此時(shí)獲得的模型是沒有厚度的薄片模型。有必要根據(jù)掃描儀掃描的表面將模型區(qū)分為工件的內(nèi)表面或外表面。這對于檢查特定設(shè)計(jì)尤其重要。為了通過檢查工具對工件的自由表面進(jìn)行檢查，通常將檢查表面與工件的內(nèi)表面之間的恒定間隙保持在約2-3mm的恒定間隙。根據(jù)設(shè)計(jì)的表面數(shù)字模型，數(shù)控加工機(jī)床可以滿足更高的精度要求。在檢查過程中，可以使用專用測量工具通過測量表面的往復(fù)運(yùn)動來測量工件表面的偏差。有兩種主要方法可檢測工件的外輪廓。在設(shè)計(jì)相應(yīng)的檢查工具時(shí)：①檢查表面沿工件的外輪廓線切向向外延伸約20mm； ②沿工件外形的法線方向向下延伸約20mm。在通用CAD軟件（例如UG）中，將工件表面向內(nèi)偏移2-3mm（如果生成的工件模型是外表面，則在進(jìn)行偏移時(shí)增加工件的厚度），然后沿切線方向移動該表面或輪廓的正常延伸為20mm，以獲得檢查體的檢查表面，然后將參考平面拉伸一定距離以作為檢查體模型。

由于車身面板的復(fù)雜性，在生成檢查表面時(shí)通常需要將上述兩種方法結(jié)合起來，但是對于某些特殊的輪廓，這仍然很難實(shí)現(xiàn)。圖2示出了復(fù)雜形狀的處理的示意圖。圖中發(fā)動機(jī)支座的工件表面顯然在兩個位置1和2處自相交和干涉。為了確保檢測到工件的主要輪廓，在垂直高度的拐角處進(jìn)行檢測犧牲差異以產(chǎn)生以下檢查特定表面，最后將檢查表面沿工件輪廓雙線以3mm的間隔進(jìn)行劃線，以方便檢查工件輪廓。當(dāng)然汽車檢具，在檢查工具（特別是檢查設(shè)備）的設(shè)計(jì)中會遇到很多類似的問題，有必要對檢查工具的原理有透徹的理解和經(jīng)驗(yàn)。 3.2橫截面模板的設(shè)計(jì)和建模通常通過橫截面模板實(shí)現(xiàn)對工件關(guān)鍵表面的檢測。檢查工具的橫截面模板分為兩種：旋轉(zhuǎn)型和插入型。垂直方向的檢測精度通常設(shè)計(jì)為插入式。檢查表面檢查工件的內(nèi)表面，截面模型用于檢查關(guān)鍵截面的外表面。通常，工作表面距離工件的外表面2-3mm。建模方法和檢查工具表面相似。橫截面模板的主體材料通常是鋼或鋁，并且工作表面部分可以由鋁或樹脂制成。復(fù)雜形狀的橫截面模板在旋轉(zhuǎn)或插入時(shí)會產(chǎn)生干擾。在實(shí)際設(shè)計(jì)中，它可以分為幾部分，如圖3所示。

如果將其設(shè)置為插件部分模板，則會干擾工件的定位銷；如果設(shè)置為單旋轉(zhuǎn)型，由于工件本身的多重折疊，會干擾檢查體或工件，因此設(shè)計(jì)成兩個獨(dú)立的零件。旋轉(zhuǎn)截面模型可以滿足綜合要求測試。 3.3工件的定位和夾緊正確，正確地定位工件是準(zhǔn)確測量的基礎(chǔ)。主體蓋在檢查工具上的定位方法主要是通過定位孔和卡盤的夾緊和定位或與永磁體的夾緊和配合來完成的。隨著檢查工具在車身制造中的廣泛應(yīng)用，杠桿式活動卡盤和永磁體都有一系列產(chǎn)品可供選擇?？梢苿涌ūP還配備有不同類型和尺寸的托架或托架。大多數(shù)車身面板都有主定位孔和輔助定位孔。主定位銷通常是圓柱銷（圓孔）或菱形銷（腰孔），以限制X和Y方向上的自由度。輔助定位銷是錐形銷。或用金剛石插頭銷限制ZXYZ四個方向的自由度。在設(shè)計(jì)檢查工具時(shí)，請?jiān)跈z查體上定位孔的位置鉆孔（視定位銷襯套的插入而定），并給出定位孔的體坐標(biāo)。同時(shí)，將定位墊片和活動卡盤布置在剛性好，工件分布合理的位置，以確保工件的牢固定位。在設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)盡量減少夾持點(diǎn)的數(shù)量，以確保活動卡盤在工作時(shí)不會干擾其他零件。并且考慮到工人的便利性，最后給出了定位墊的上表面中心的身體坐標(biāo)。對于只有一個定位孔的工件，由于主定位孔只能限制兩個自由度，因此定位墊片還起到限制工件自由度的作用，以防止工件圍繞主定位銷旋轉(zhuǎn)（參見圖4）3.4底板組件的設(shè)計(jì)在檢查體上表面沿參考平面的方向拉伸一定距離，以使最低點(diǎn)大于150mm的厚度，以確保檢查體具有足夠的強(qiáng)度，車輛的上表面（基面）在車身坐標(biāo)系的整數(shù)位置。

檢查主體的底板組件通常由底板，槽鋼（必要時(shí)在加工過程中），定位塊和萬向輪組成。檢查機(jī)構(gòu)固定好底板后，可根據(jù)實(shí)際情況選擇其他型號標(biāo)準(zhǔn)型號。 3.5孔檢查需要單獨(dú)檢查車身沖壓件中的許多重要孔和法蘭。在檢查工具的設(shè)計(jì)中，通常將1mm厚的凸臺添加到檢查體的上表面。凸臺的中心與工件孔的中心在同一軸線上，并且直徑比孔大5mm。在輪轂檢查中使用雙劃線方法（見圖5)。當(dāng)被測孔的精度要求較高時(shí)，將定位孔用于使用塞規(guī)和襯套進(jìn)行檢測。）4結(jié)論在大型車身覆蓋物中零件，由于形狀復(fù)雜，體積大，生產(chǎn)成本高，檢查對象列表一、的靈活性差，難以快速獲取大量準(zhǔn)確的信息，已逐漸被先進(jìn)的自動檢查方法所代替（例如作為在線檢查系統(tǒng)），但對于小批量沖壓小件檢查的批量生產(chǎn)，當(dāng)前我們的汽車制造商仍主要依靠這種檢查工具，實(shí)際上，設(shè)計(jì)檢查工具的關(guān)鍵在于正確夾緊1.零件，包括定位，夾緊位置，夾緊順序等，因?yàn)樵阝k金零件和注塑成型中檢查零件時(shí)，夾緊是否正確t會導(dǎo)致零件變形。2.檢驗(yàn)的基準(zhǔn)建立系統(tǒng)，然后在檢驗(yàn)工具上（而不是零件上）設(shè)置參考點(diǎn)，并通過六點(diǎn)定位原理確定坐標(biāo)系。參考點(diǎn)是檢驗(yàn)工具驗(yàn)證的基準(zhǔn)，必須在一定時(shí)期內(nèi)檢查檢驗(yàn)工具的準(zhǔn)確性。有時(shí)，這些檢查工具的基準(zhǔn)是在手冊中使用三個標(biāo)準(zhǔn)球，并且可以找到不同尺寸的檢查工具。一系列尺寸以及檢查工具上常用的一系列結(jié)構(gòu)和零件（標(biāo)準(zhǔn)化），實(shí)際上，它只是標(biāo)準(zhǔn)化和方便的。如果知道所需控件的位置和內(nèi)容，則可以自己設(shè)計(jì)。由于檢測基準(zhǔn)孔也存在偏差，因?yàn)樵谠O(shè)計(jì)量規(guī)時(shí)應(yīng)考慮公差